| 【発明の名称】 |
ロックヘッドを有する二極性股関節プロテ―ゼ |
| 【発明者】 |
【氏名】ジョージ・オコア
【氏名】ファリッド・ブルース・カリリ
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| 【要約】 |
【課題】ロック部材により脱臼が防止される関節プロテーゼを提供する。
【解決手段】関節プロテーゼは、シェル２４とライナー２６を有するカップと、少なくとも１つの弾性ロック部材４８とを含む。シェル２４は股臼と関節結合するのに適した球状外面２２を有し、ライナー２６は幹部の球状ヘッド１８と関節結合面を形成する球状内面２０を有する。弾性ロック部材４８は、カップの長軸の方へ内側に延び、少なくとも一部は外側へ延びる。弾性ロック部材４８は、力に応じて、第一の名目上の直径からより大きな第二の直径に拡張可能であり、関節プロテーゼ部材のヘッド１８を固定するために、力が無くなると、第一の直径に戻る。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 球状外面と内面を有するシェル、球状内面を有し前記シェルの内面と合うライナー、長軸、内側開口及び外側頂部を有するカップと、前記シェル内に少なくとも一部が配置し、前記シェルの内面の隣の領域から前記カップの長軸の方へ内側に延び、少なくとも一部は前記カップの頂部の方へ上向きに延びる、少なくとも１つの弾性ロック部材とを有する関節プロテーゼ。
【請求項２】 球状外面と内面を有するシェル、球状内面を有し前記シェルの内面と合うライナー、長軸、内側開口及び外側頂部を有するカップと、前記シェル内に少なくとも一部が配置し、前記シェルの内面の隣の領域から前記カップの長軸の方へ内側に延び、少なくとも一部は前記カップの頂部の方へ上向きに延びる、少なくとも１つの弾性ロック部材と、前記ライナーの球状内面とフィットして関節結合するのに適した球状ヘッドを有する幹部とを有し、前記弾性ロック部材は、前記内側開口からの挿入力に応じて、第一の名目上の直径を形成する第一の位置から、前記カップの長軸から離れて外側に変形可能で、第二のより大きな直径を形成し、前記挿入力が除かれると前記第一の位置まで戻り、前記球状ヘッドは、内側方向から前記球状ヘッドにかかる挿入力に応じて前記ロック部材をその第一の位置から第二の位置に変形させ、前記球状ヘッドが前記ロック部材の第二のより大きな直径を通過し、前記ライナーの球状内面と関節結合することが可能な大きさであり、さらに、前記球状ヘッドは、前記球状ヘッドが前記ライナーの内面に係合した後、前記弾性ロック部材がその第一の名目上の直径に戻ることが可能な大きさである関節プロテーゼ。
【請求項３】 股臼と関節結合するのに適した球状外面と内面を有するシェル、球状内面を有し前記シェルの内面と合うライナー、長軸、内側開口及び外側頂部を有するカップと、前記シェル内に少なくとも一部が配置し、前記シェルの内面の隣の領域から前記カップの長軸の方へ内側に延び、少なくとも一部は前記カップの頂部の方へ上向きに延びる、少なくとも１つの弾性ロック部材と、前記ライナーの球状内面とフィットして関節結合するのに適した球状ヘッドを有し大腿骨と合う幹部とを有し、前記弾性ロック部材は、前記内側開口からの挿入力に応じて、名目上の第一の直径を形成する第一の位置から、前記カップの長軸から離れて外側に変形可能で、第二のより大きな直径を形成し、前記挿入力が除かれると前記第一の位置まで戻り、前記球状ヘッドは、前記球状ヘッドにかかる挿入力に応じて前記ロック部材をその第一の位置から第二の位置に変形させ、前記球状ヘッドが前記ロック部材の第二のより大きな直径を通過し、前記ライナーの球状内面と関節結合することが可能な大きさであり、さらに、前記球状ヘッドは、前記球状ヘッドが前記ライナーの内面に係合した後、前記弾性ロック部材がその第一の名目上の直径に戻ることが可能な大きさである、半股関節形成術用二極性プロテーゼ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ロック部材を有する関節プロテーゼに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】股関節の半関節形成外科方法において、大腿骨の近位部は、患者の股臼に直接関節結合する適当なプロテーゼ股関節インプラント又はインプラント組立体で置き換える。２つのタイプの大腿プロテーゼが一般に股関節の半関節形成外科方法に適している。１のタイプが、二極性(bipolar)プロテーゼである。一般に、米国特許第３，８１３，６９９号及び同第３，８６３，２７３号に開示されるような二極性プロテーゼは、患者の股臼と関節結合する外面と、プロテーゼ大腿部の球状ヘッド部材と関節結合する内面とを有するシェルを有する。他のタイプのプロテーゼはしばしば単極性(unipolar)エンドプロテーゼと呼ばれ、これはプロテーゼ大腿部が股臼と直接関節結合できるほど大きい球状ヘッド部材を有する。
【０００３】二極性プロテーゼの使用についての１つの欠点は、挿入の後で外れる恐れがあることである。特に、大腿部の球状ヘッドはシェルから分離する恐れがある。このような分離は、自然な股関節の脱臼を引き起こす恐れのある、脚を異常にねじったり、又は転倒等の外傷の後に生じる可能性がある。先行技術の二極性プロテーゼの問題点は、このような状況では、さらに手術することによってしかこの分離を治せないことである。
【０００４】米国特許第４，７９８，６１０号は、米国特許第４，２４１，４６３号の改良を試みた自由に動くロックリングを有する二極性大腿股関節プロテーゼを説明している。この開示によると、大腿プロテーゼの球状ヘッドはシェルから脱臼しない。むしろ、自然の股関節を脱臼させる力に応じて、シェルが股臼から外れる。その後、自然の股関節の脱臼が治る方法と同様な方法で、脱臼が治る。
【０００５】しかしながら、股臼内での部材の分離は好ましくない。このような分離を治すとき、治す間シェルを適切に配列することは困難な場合がある。また、股臼内の部材の分離とかかる状態の治癒は、患者の自然な骨に障害を与える恐れがある。さらに、米国特許第４，２４１，４６３号及び同第４，７９８，６１０号に説明されているような自由に動くロックリングを適切に配向することは、プロテーゼを正常に使用する間でも、難しい場合がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、カップと少なくとも１つの弾性ロック部材とを含む関節プロテーゼを提供する。カップは、自然の股臼と関節結合する球状外面を有するシェルを含み、外側頂部と内側開口を有する。ライナーはシェルの内面に設けられる。ライナーは球状内面を有し、超高分子量ポリエチレン等のポリマー物質から製造できる。ロック部材は弾性であり、少なくとも一部がシェル内に配置される。ロック部材は、カップの長軸の方へ内側に延び、少なくとも一部はカップの頂部の方へ外側へ延びる。
【０００７】弾性ロック部材は、内側開口からの挿入力に応じて、第一の名目上の直径を形成する第一の位置から、カップの長軸から離れて外側に変形し、第二のより大きな直径を形成する。挿入力が除かれると、弾性ロック部材は元の位置まで戻る。ロック部材が第一の位置にあるとき、ロック部材の端は、ライナーの球状内面の突出部に面部分を形成する。
【０００８】関節プロテーゼは、ライナーの球状内面内にフィットして関節結合するのに適した球状ヘッドを有する幹部（ステム部）を含んでもよい。球状ヘッドは、内側方向から球状ヘッドにかかる挿入力に応じてロック部材をその第一の位置から第二の位置に変形させ、球状ヘッドがロック部材の第二のより大きな直径を通過し、ライナーの球状内面と関節結合することを可能にする大きさである。また、球状ヘッドは、球状ヘッドがライナーの内面に係合した後、弾性ロック部材がその第一の名目上の直径に戻ることを可能にする大きさである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を詳細に説明することにより、本発明はさらに理解されるであろう。
【００１０】図１は、関節カップ１２が近位大腿エンドプロテーゼ１４と結合している、本発明の関節プロテーゼ１０を示す図である。エンドプロテーゼ１４には、ステム部すなわち幹部１６と球状ヘッド１８があり、幹部１６は大腿骨の髄管に入り、球状ヘッド１８は関節カップ１２と関節結合できる。関節カップ１２は球状内面２０と実質的に球状の外面２２を有し、球状内面２０は球状ヘッド１８と関節結合でき、球状外面２２は自然の股臼と関節結合できる。
【００１１】図２乃至図４に示すように、関節カップ１２を、シェル２４、ライナー２６及びロックライナー部２８を含む幾つかの別個の部品で構成してもよい。また、カップ１２には長軸３０、外側頂部３２及び内側開口３４がある。好ましくは、シェル２４は、チタン、チタン合金又はステンレス鋼等の生物学的適合性金属から製造され、自然の股臼と関節結合するのに適した内面３６と球状外面２２を有する。シェル２４の外面２２は、患者の股臼の大きさに従った大きさでなければならず、一般に約３６ミリメートル乃至８０ミリメートルの直径を有する。
【００１２】好ましくは、ライナー２６は、超高分子量ポリエチレン等のポリマー物質から製造する。ライナー２６は、シェル２４の内面３６と合う外面３８を有する。ライナー２６はまた、大腿エンドプロテーゼ１４の球状ヘッド１８と関節結合するのに適した球状内面２０を有する。好ましくは、ライナー２６の球状内面２０は、球の半分以下を覆う。図３および図４の実施形態では、ライナー２６の内面２０は半球であり、ライナー２６はシェル２４内に全体が入る。
【００１３】ロックライナー部２８も超高分子量ポリエチレン等のポリマー物質から製造できる。図３および図４に示すように、ロックライナー部２８は、シェル２４内でライナー２６と接触する外面４０を有する。ロックライナー部２８はまた、内側を向く周囲くさび４２を有し、くさび４２は、内側開口３４の近くでシェル２４の内面３８に設けられた同様の対となる周囲くさび４４と接触する。くさび４２，４４のインターロックにより、ロックライナー部２８がシェル２４から離れるのを確実に防ぐ。図３および図４の実施形態では、ロックライナー部２８の外面４０の一部がシェル２４の内面３８にある内側を向くくさび４６と接触する。この実施形態では、たとえ何らかの理由でライナー２６が外れても、ロックライナー部２８はシェル２４内でその意図された位置と向きを保つ。
【００１４】図３および図４に示すように、ロック部材４８はロックライナー部２８から延びる。ロック部材４８は、カップ１２の内側開口３４の近くでロックライナー部２８の周縁に位置し、カップ１２の長軸３０の方へ内側に延び、さらにカップ１２の頂部３２の方へ上向きに延びる。
【００１５】開示する実施形態では、ロック部材４８はロックライナー部２８から延びるが、当業者は本発明の精神に沿った他の構造が可能であることを認識するだろう。例えば、ライナー２６とロックライナー部２８を１つの部材として設け、ロック部材４８を組み合ったライナーから延ばすことができる。一般に、好ましくは、ロック部材４８はシェル２４の隣にあって、内側開口３４の近くにある領域５０から延びる。さらに、ロック部材４８は内側開口３４の周縁付近に連続して配置する必要はなく、複数の分離したロック部材から構成してもよい。
【００１６】ロック部材４８は弾性であり、内側開口３４から外側頂部３２の方へ向く挿入力に応じて変形できる。例えば、挿入力は、大腿エンドプロテーゼ１４の球状ヘッド１８をカップ１２の内側開口３４に挿入することにより生じる。周縁溝５２をロック部材４８の外側サイド５４に配置して、ロック部材４８が変形するゆとりを与えてもよい。また、縦溝５６をロック部材４８の変形を助けるために設けてもよい。
【００１７】挿入力に応じて、ロック部材４８は、第一の名目上の直径５６を形成する第一の位置（図３および図４参照）から、外側へカップ１２の長軸３０から離れて変形して、第二のより大きな直径５８（図５参照）を形成する。その後、例えば、大腿エンドプロテーゼの球状ヘッド１８がロック部材４８を越えて挿入され、ライナー２６の球状内面２０と係合する場合のように、挿入力が除かれると、弾性ロック部材４８は、第一の位置に戻る（図６参照）。
【００１８】ロック部材４８のヘッド接触部６０は球状面部分でよく、この球状面部分は、ロック部材が第一の位置にあるとき、ライナー２６の球状内面２０の突出部に面部分を形成する。この様に、ヘッド接触部６０は接触領域に沿って球状ヘッド１８と接触する。しかし、当業者は、ヘッド接触部６０は他の構造でもよく、例えば、内側開口３４の周縁付近の点又は線のみに沿ってヘッド１８と接触する丸まった接触部（図示せず）でもよいことを、理解するであろう。
【００１９】一般に、球状ヘッド１８は約２２ミリメートル乃至３２ミリメートルの直径６２を有する。第一の名目上の直径５４は球状ヘッド１８の直径より小さいが、ロック部材４８は第二のより大きな直径５８に変形し、第二の直径５８は少なくとも球状ヘッド１８の直径６２と同じ大きさである。このように、ヘッド１８は、カップ１２に挿入するとロック部材４８を変形させ、ロック部材４８を通過してロック部材４８が元の位置に戻ると、ライナー２６の内面２０と関節結合する。
【００２０】球状ヘッド１８がカップ１２に十分に挿入し、ロック部材４８が元の位置に戻ると、ロック部材４８のヘッド接触部６０は球状ヘッド１８と接触して、球状ヘッド１８がライナー２６の球状内面２０と接触するのを維持し、ヘッド１８がカップ１２から離れるのを防ぐ。分離が生じると、図５および図６に示すように、ヘッド１８を適切に配向して挿入力を与え、ヘッド１８をロック部材４８内を通過させて、ヘッド１８をカップ１２内に再び挿入させる。本発明のロック部材４８の構造により、ヘッド１８をカップ１２に挿入又は再挿入するのに必要な挿入力は、ヘッド１８をカップ１２から離すのに必要な亜脱臼力より少ない。このため、ヘッド１８をカップ１２から外れにくくしているが、万一分離が生じても、ヘッド１８を再挿入するのを容易にしている。
【００２１】本発明を特定の実施形態、特徴及び用途について説明したが、数多くの変更又は均等物が特許請求された発明の精神又は範囲から離れること無く可能である。ここに引用した全ての文献はそれらの全ての内容を参考として取り込む。
【００２２】好適な実施態様を以下に示す。
（１）前記弾性ロック部材が、前記内側開口からの挿入力に応じて、第一の名目上の直径を形成する第一の位置から、前記カップの長軸から離れて外側に、変形可能であり、第二のより大きな直径を形成する請求項１に記載のプロテーゼ。
（２）前記挿入力が除かれると、前記弾性ロック部材が前記第一の位置まで戻る実施態様（１）に記載のプロテーゼ。
（３）さらに、前記少なくとも１つの弾性ロック部材の外面の隣に前記ライナーに形成される溝を有し、前記溝は、内側開口からの挿入力に応じて、前記弾性ロック部材が変形するゆとりを与える実施態様（１）に記載のプロテーゼ。
（４）前記少なくとも１つのロック部材は前記開口周囲付近に延びる実施態様（３）に記載のプロテーゼ。
（５）前記溝は前記開口周囲付近に延びる実施態様（４）に記載のプロテーゼ。
【００２３】（６）少なくとも１つの縦溝は、前記少なくとも１つのロック部材に形成される実施態様（５）に記載のプロテーゼ。
（７）前記少なくとも１つのロック部材は球状面部分を有し、前記球状面部分は、前記少なくとも１つのロック部材が第一の位置にあるとき、前記ライナーの球状内面の突出部に面部分を形成する実施態様（６）に記載のプロテーゼ。
（８）さらに、前記ライナーの球状内面とフィットして関節結合するのに適した球状ヘッドがある幹部材を有する実施態様（１）に記載のプロテーゼ。
（９）前記球状ヘッドの直径は、前記ロック部材により形成される第一の名目上の直径より大きい実施態様（８）に記載のプロテーゼ。
（１０）前記球状ヘッドは、前記球状ヘッドに内側からかけられた挿入力に応じて、前記ロック部材を第一の位置から第二の位置へ変形させ、前記球状ヘッドを前記ロック部材の第二の大きな直径に通して、前記ライナーの球状内面と関節結合可能に係合させることが可能な大きさであり、さらに前記球状ヘッドは、前記球状ヘッドが前記ライナーの内面と係合した後、前記弾性ロック部材が第一の名目上の直径に戻ることが可能な大きさである実施態様（９）に記載のプロテーゼ。
【００２４】（１１）前記球状ヘッドを前記内側開口に挿入して、前記少なくとも１つのロック部材を変形して前記ライナーの内面と係合するのに必要な挿入力は、前記球状ヘッドを前記ライナーの内面との係合から外すのに必要な亜脱臼力より小さい実施態様（１０）に記載のプロテーゼ。
（１２）前記球状ヘッドの直径は前記ライナーの球状内面の直径と実質的に等しく、各直径の値は約２２ミリメートル乃至３２ミリメートルである実施態様（１０）に記載のプロテーゼ。
（１３）前記シェルの球状外面の直径は約３６ミリメートル乃至８０ミリメートルである実施態様（１）に記載のプロテーゼ。
（１４）前記ロック部材は超高分子量ポリエチレンから製造される実施態様（１）に記載のプロテーゼ。
（１５）前記シェルは金属から製造される実施態様（１４）に記載のプロテーゼ。
【００２５】（１６）前記関節プロテーゼは半股関節形成術用二極性プロテーゼである実施態様（８）に記載のプロテーゼ。
（１７）前記シェルの球状外面は、股臼と関節結合するのに適している実施態様（１６）に記載のプロテーゼ。
（１８）前記幹は大腿骨と合う実施態様（１６）に記載のプロテーゼ。
（１９）患者に前記プロテーゼを設置した後、前記カップから前記球状ヘッドが亜脱臼すると、手術することなく、前記球状ヘッドが前記カップに再挿入できる実施態様（１６）に記載のプロテーゼ。
（２０）さらに、前記少なくとも１つの弾性ロック部材の外面の隣に前記ライナー内に形成される溝を有し、前記溝は前記弾性ロック部材が前記内側開口からの挿入力に応じて変形するゆとりを与える請求項２に記載のプロテーゼ。
【００２６】（２１）前記少なくとも１つのロック部材が前記開口の周囲付近に延びる請求項２に記載のプロテーゼ。
（２２）前記溝が前記開口の周囲付近に延びる実施態様（２１）に記載のプロテーゼ。
（２３）少なくとも１つの縦溝が前記少なくとも１つのロック部材に形成される実施態様（２２）に記載のプロテーゼ。
（２４）前記球状ヘッドの直径は前記ライナーの球状内面の直径と実質的に等しく、各直径の値は約２２ミリメートル乃至３２ミリメートルである請求項２に記載のプロテーゼ。
（２５）前記シェルの球状外面の直径は約３６ミリメートル乃至８０ミリメートルである請求項２に記載のプロテーゼ。
【００２７】（２６）前記ロック部材は超高分子量ポリエチレンから製造される請求項２に記載のプロテーゼ。
（２７）前記シェルは金属から製造される実施態様（２６）に記載のプロテーゼ。
（２８）前記プロテーゼを患者に設置した後、前記球状ヘッドが前記カップから亜脱臼すると、手術することなく前記球状ヘッドは前記カップ内に再挿入する請求項３に記載のプロテーゼ。
（２９）前記球状ヘッドを内側開口に挿入させ、前記少なくとも１つのロック部材を変形させて前記ライナーの内面と係合するのに必要な力は、前記球状ヘッドを前記ライナーの内面との係合から外すのに必要な亜脱臼力より小さい請求項３に記載のプロテーゼ。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ロック部材により脱臼が防止される関節プロテーゼを提供できる効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９４０５２６０７
【氏名又は名称】ジョンソン・アンド・ジョンソン・プロフェッショナル・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．
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| 【出願日】 |
平成１１年（１９９９）３月２６日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】田澤 博昭 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３０９１６３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平１１−８４７３８ |
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